DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Design de Experimentos

Código: 30-585

Carga Horária: 80h (Teórica: 60h)  (Prática: 20h)

Créditos: 04

Pré-Requisitos: 10-149

EMENTA

A importância do Design de experimentos DOE. Estratégias de experimentação.  Conceitos estatísticos e testes de hipótese. Princípios e definições do planejamento fatorial. Planejamentos fatoriais. Triagem de variáveis. Tabela ANOVA. Delineamento Fatorial.

OBJETIVOS

A disciplina visa desenvolver no aluno habilidades para compreensão, interpretação, operação e aplicação dos conceitos e modelos de planejamentos de experimentos tanto no desenvolvimento de um produto ou serviço, quanto na solução de problemas dos processos existentes, afim de melhorar o seu desempenho ou obter um processo que seja robusto e/ou não-sensível a fontes externas de variabilidade. Buscando-se atender essas competências, os seguintes objetivos são apresentados:

-Conhecer as terminologias utilizadas num Design de Experimentos;

-Determinar a melhor estratégia para uma experimentação;

-Conduzir um projeto de experimentos;

-Avaliar o melhor modelo de experimentação;

-Aplicar testes estatístico de validação de experimentos;

-Avaliar os resultados de um delineamento de experimentos;

-Apresentar e publicar análises, conclusões e recomendações acerca dos resultados de um projeto de experimentos;

-Desenvolver a capacidade  de trabalhar em equipe, buscando soluções para desafios teóricos e/ou práticos propostos.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 01 – INTRODUÇÃO AO PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS

Desenvolver noções e conceituar os principais meios de se obter informações  através  de um projeto experimental, mostrando as áreas de aplicação de um Projeto de Experimentos conceituando e apresentando os tipos e características  de um DOE. Iniciar as terminologias, termos e estrutura teórica da metodologia bem como a importância da observação do ciclo sistêmico na condução de Projetos Experimentais.

Atividade prática: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos na Unidade de Ensino 01.

Atividade prática: Realização de exercícios baseados em problematização.  

TDE 01 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 01

UNIDADE DE ENSINO 02 – PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS

Desenvolver conceitos de  tratamento, preparação do croqui de experimentos, cálculo dos quadrados médios e quadrados totais, identificação do teste de hipótese de nulidade F.

Conceituação e aplicação da Tabela ANOVA (Análise de Variância). Apresentação, conceituação e metodologia de cálculo para Coeficiente de Variação (CV) e Coeficiente de Determinação (R²). Aplicação da tabela das  médias  e testes de magnitude e significância pelo teste de Tukey, Dunnett e Ducan para Delineamentos Inteiramente Casualizado, Delineamentos em Blocos Casualizados e Delineamento em Quadrado Latino.

Atividade prática: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos na Unidade de Ensino 02.

Atividade prática: Aplicação dos Delineamentos.  

TDE 02 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 02.

UNIDADE DE ENSINO 03 – EXPERIMENTOS FATORIAIS

Trabalhar com conceitos de fatores e  tratamentos, esquemas fatoriais e estudo dos fatores. Análise de interação entre fatores, preparação do croqui de experimentos, cálculo dos quadrados médios e quadrados totais, identificação do teste de hipótese de nulidade F. Conceituação e aplicação da Tabela ANOVA (Análise de Variância). Apresentação, conceituação e metodologia de cálculo para Coeficiente de Variação (CV) e Coeficiente de Determinação (R²). Aplicação da tabela das médias e testes de magnitude e significância pelo teste de Tukey, Dunnett e Ducan para e Experimento Fatoriais de Fator Hierárquico e Experimento Fator Hierárquico com Estágio.

Atividade prática: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos na Unidade de Ensino.

Atividade prática: Aplicação dos Experimentos Fatoriais.  

TDE 03 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da Unidade de Ensino 03.

METODOLOGIA

Visando desenvolver competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada, terão como metodologias: tradicional (expositivo-dialogadas  com estudos dirigidos), ativa e sociointeracionista. No intuito de desenvolver as competências inerentes a disciplina, poderão ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares. A contextualização se  dará através da resolução de problemas. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos no total de 20h, envolvendo resolução de exercícios, nálise de artigos e/ou cases, aplicação de conceitos e técnicas e utilização de  softwares específicos.

AVALIAÇÃO

A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas, exercícios, seminários, projetos e Trabalhos Discentes Efetivos, estes  últimos valendo 20% da média parcial. As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino. Numa aula que antecede uma avaliação serão dadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e  os conteúdos exigidos. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

NETO, B., SCARMINIO, I. S., BRUNS, R. E., Como fazer experimentos: aplicações na ciência e na indústria, Porto Alegre: Bookman, 2010.

RODRIGUES, Maria Isabel; IEMMA, Antonio Francisco. Planejamento de experimentos e otimização de processos: uma estratégia seqüencial de planejamento. São Paulo: Casa do Pão, 2005. 326 p.  

BARROS NETO, Benício de; SCARMINIO, Ieda Spacino; BRUNS, Roy Edward. Como fazer experimentos: pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria. 2. ed. Campinas: Unicamp, 2002. 401 p. (Livro Texto). ISBN 8526805983.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

MONTGOMERY, D.C. Introdução ao controle estatístico da qualidade. LTC: Rio de Janeiro, 2004.

MONTGOMERY, Douglas C. Design and Analysis of Experiments. 7 ed. New York: John Wiley & Sons, 2009. 684p.

MAGALHÃES, Marcos Nascimento; LIMA, Antonio Carlos de. Noções de probabilidade e estatística. 7. ed. São Paulo: Edusp, 2010. xiv, 413 p. (Acadêmica 40). ISBN 9788531406775.  

WERKEMA, Maria Cristina Catarino. Planejamento e análise de experimentos: como identificar e avaliar as principais variáveis influentes em um processo. Belo Horizonte: Fundação Christiano Ottoni, 1996. 294 p. (Ferramentas da qualidade; 8). ISBN 858544729X.